Los primeros 25 segundos de una canción navideña clásica se inscribieron en una película de polímero utilizando el sistema de litografía 3D Nanofrazor.
Los físicos de la Universidad Técnica de Dinamarca (DTU) están trayendo la alegría navideña al usar una herramienta de nanolitografía 3D llamada Nanofrazor para cortar el registro más pequeño jamás visto. La melodía que «grabaron», nada menos que en estéreo completo: los primeros 25 segundos de «Rocking Around the Christmas Tree».
«He hecho litografía durante 30 años y, aunque hemos tenido esta máquina por un tiempo, todavía se siente como ciencia ficción», dijo Peter Bøggild, físico de DTU. «Para tener una idea de la escala en la que estamos trabajando , podríamos escribir nuestras firmas en un glóbulo rojo con esta cosa. Lo más radical es que podemos crear paisajes 3D de forma libre con esa loca resolución”.
En 2015, el mismo grupo de DTU creó una imagen microscópica en color del Mona Lisa, unas 10.000 veces más pequeño que el cuadro original de Leonardo da Vinci. Para hacerlo, crearon una estructura de superficie a nanoescala que consiste en filas de columnas, cubiertas por una capa de aluminio de 20 nm de espesor. La cantidad de deformación de una columna determinaba qué colores de luz se reflejaban y, a su vez, la deformación estaba determinada por la intensidad del haz de láser pulsado. Por ejemplo, los pulsos de baja intensidad solo deformaron ligeramente las columnas, produciendo tonos azules y morados, mientras que los pulsos fuertes deformaron significativamente las columnas, produciendo tonos anaranjados y amarillos. La imagen resultante cabe en un espacio más pequeño que la huella que ocupa un solo píxel en la pantalla Retina de un iPhone.
DTU Física
El grupo de física de DTU adquirió el Nanofrazor para esculpir nanoestructuras 3D detalladas con precisión de forma rápida y relativamente económica. El disco de Navidad fue simplemente un divertido proyecto de vacaciones para el postdoctorado Nolan Lassaline para demostrar la capacidad de dar forma a una superficie con precisión a nanoescala. En lugar de agregar material a una superficie, el Nanofrazor elimina con precisión el material para esculpir la superficie en el patrón o la forma deseados, una especie de nanolitografía en escala de grises.
«El Nanofrazor se puso a trabajar como un torno de corte de discos, convirtiendo una señal de audio en un surco en espiral en la superficie del medio», dijo Bøggild, quien también es músico aficionado y entusiasta de los discos de vinilo. «En este caso, el medio es un polímero diferente al vinilo. Incluso codificamos la música en estéreo: los movimientos laterales son el canal izquierdo, mientras que la modulación de profundidad contiene el canal derecho. Puede ser demasiado poco práctico y costoso para convertirse en un éxito». Para leer el surco, se necesita un microscopio de fuerza atómica bastante costoso o el Nanofrazor, pero definitivamente es factible”.
El objetivo inicial es utilizar el Nanofrazor para desarrollar nuevos tipos de sensores magnéticos capaces de detectar las corrientes en los cerebros vivos. Lassaline planea crear «burbujas de jabón cuánticas» en grafeno con la esperanza de descubrir nuevas formas de manipular con precisión los electrones en ese y otros materiales atómicamente delgados. “El hecho de que ahora podamos dar forma precisa a las superficies con precisión a nanoescala a prácticamente la velocidad de la imaginación es un cambio de juego para nosotros”, dijo el físico de DTU Tim Booth. “Tenemos muchas ideas sobre qué hacer a continuación y creemos que esta máquina acelerará significativamente la creación de prototipos de nuevas estructuras».